5 votos

Demostrar: si el producto punto es constante, entonces el vector punto su derivada es cero.

Función vectorial dada $\vec r(t) = f(t) \vec i + g(t) \vec j + h(t) \vec k$ .

El teorema dice que si $\vec r \cdot \vec r$ es constante, entonces $\vec r \cdot \vec{r^\prime} = \vec 0$ .

Como de costumbre, todas las pruebas interesantes se dejan "como ejercicio para el lector". Pero no veo en absoluto cómo hacer ésta. ¿Cómo lo demuestra? (O al menos dame una pista para el siguiente paso).

Esto es todo lo que puedo hacer: $$\vec r \cdot \vec r = f^2(t) + g^2(t) + h^2(t) = c.$$

Y la conclusión básicamente dice $$f(t) f^\prime (t) + g(t) g^\prime (t) + h(t) h^\prime (t) = \vec 0.$$

Vale, ¿entonces cómo implica la primera a la segunda?

P.D. Tenga en cuenta también que $\vec r \cdot \vec r = \left| r \right|^2$ es constante. Esto significa que la magnitud de $\vec r$ es constante. Pero eso no implica que su derivada sea cero. Así que gran cosa.

3voto

Sebastian Markbåge Puntos 3091

Diferenciando ambos lados de la primera ecuación mediante la regla de la cadena, obtenemos: $$ 2f(t)f'(t) + 2g(t)g'(t) + 2h(t)h'(t) = 0 $$ Dividiendo ambos lados por $2$ nos da lo que queremos.

2voto

Swartz Puntos 131

Utilizar la diferenciación implícita:

$$ f^2 + g^2 + h^2 = C \implies 2 f f' + 2gg' + 2hh' = 0 \implies ff' + gg' + hh' = 0 $$

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